assembly - 使用 int 13h 从硬盘读取和写入一个扇区

Question

我有一个简单的程序。它必须从硬盘驱动器读取第一个扇区(不是 mbr)，并将其写入 0 扇区(mbr)。但这不起作用。我认为这与错误的 DAP 有关。谢谢。

    [bits   16]
    [org    0x7c00]

;clear screen
start:
    mov     ax, 0x3
    int     0x10

;reset the hard drive
    xor     ah, ah
    mov     dl, 0x80
    int     0x13
    jnz     error

;read the second sector
    mov     si, DAP
    mov     ah, 0x42
    int     0x13

    mov     si, data
    call    print_string
    jmp     $

DAP:
    db      0x10    ;size of DAP
    db      0x0     ;zero
    db      0x1     ;number of sectors to read
    db      0x0     ;zero
;point to memory
    dw      0x0     ;offset
    dw      0x0     ;segment
    dq      0x1     ;disk address

DAP2:
    db      0x10
    db      0x0
    db      0x1
    db      0x0
    dw      0x0
    dw      0x0
    dd      0x0
    dd      0x0            

print_string:
    mov     ax, 0xb800
    mov     es, ax
    xor     di, di
    mov     cx, 8
    rep     movsw
    ret
data: db 'H',2,'e',2,'l',2,'l',2
error:db 'E',2,'r',2,'r',2
    times   510 - ($ - $$) db 0
    dw      0xaa55   

UPD:新代码

    [bits   16]
    [org    0x7c00]

;clear screen
start:
;    mov     ah, 0
;    push    ax
;    pop     ds
    mov     ax, 0x3
    int     0x10

;reset the hard drive
    xor     ah, ah
    mov     dl, 0x80
    int     0x13
    jc      error

;read the second sector
    mov     si, DAP
    mov     ah, 0x42
    int     0x13

    mov     si, data
    call    print_string
    jmp     $

DAP:
    db      0x10    ;size of DAP
    db      0x0     ;zero
    db      0x1     ;number of sectors to read
    db      0x0     ;zero
;point to memory
    dw      0x0     ;offset
    dw      0x8c00  ;segment
    dq      0x1     ;disk address

DAP2:
    db      0x10
    db      0x0
    db      0x1
    db      0x0
    dw      0x0
    dw      0x8c00
    dq      0x2            

print_string:
    mov     ax, 0xb800
    mov     es, ax
    xor     di, di
    mov     si, 0x8c00
    mov     cx, 8
    rep     movsw
    ret

data: db 'H',2,'e',2,'l',2,'l',2
error:db 'E',2,'r',2,'r',2
endp:
    times   510 - ($ - $$) db 0
    dw      0xaa55 

附注我正在使用 Bochs。

Answer 1

有点恋尸癖；希望您的组装技能在此期间有所提高。但以防万一...

引用@Alexey Frunze的话，“你需要注意你正在做的事情”。除了其他答案中详述的错误之外，以下是我的一些观察:

你的模拟器太友善了

• 您的代码似乎是引导加载程序。您假设 BIOS 将在 0x0000:0x7C00 加载您的代码，但您无法确定它实际上不会在 0x07C0:0000 或任何其他等效地址加载代码。阅读segmentation .

• 您无法初始化任何段寄存器。您可能会侥幸逃脱，因为您的模拟器很友好，并且正确地将 cs、ds 和 es 初始化为 0x0000 >.

您可以像这样解决这两个问题:

[bits 16]
[org 0x7C00]

    jmp 0x0000:start_16 ; ensure cs == 0x0000

start_16:
    ; initialise essential segment registers
    xor ax, ax
    mov ds, ax
    mov es, ax

根本性误解

• 如果发生错误，您将直接跳转到字符串，而不是可执行代码。只有上帝知道如果发生这种情况计算机会做什么。

• 您检查驱动器复位的返回值 (CF)，但不检查读取本身。如果读取失败，您应该重置驱动器并再次尝试读取。循环执行此操作几次(例如 3 次)，以防驱动器打嗝。如果驱动器重置失败，则可能存在更严重的错误，您应该放弃。

更安全的方法

我建议使用int 0x13, ah = 0x02。您正在使用可能并非所有系统都支持的扩展 BIOS 功能(模拟器支持可能很不稳定，更不用说在某些现代硬件上发现的惰性 BIOS 实现)。您处于实模式 - 您不需要做任何花哨的事情。最好进入保护模式，长期目标是编写 PM 驱动程序来处理磁盘 I/O。

只要您处于实模式，这里就有一个独立的函数，它将使用简单的 BIOS 函数从磁盘读取一个或多个扇区。如果您事先不知道需要哪个部门，则必须添加额外的检查来处理 multitrack reads .

; read_sectors_16
;
; Reads sectors from disk into memory using BIOS services
;
; input:    dl      = drive
;           ch      = cylinder[7:0]
;           cl[7:6] = cylinder[9:8]
;           dh      = head
;           cl[5:0] = sector (1-63)
;           es:bx  -> destination
;           al      = number of sectors
;
; output:   cf (0 = success, 1 = failure)

read_sectors_16:
    pusha
    mov si, 0x02    ; maximum attempts - 1
.top:
    mov ah, 0x02    ; read sectors into memory (int 0x13, ah = 0x02)
    int 0x13
    jnc .end        ; exit if read succeeded
    dec si          ; decrement remaining attempts
    jc  .end        ; exit if maximum attempts exceeded
    xor ah, ah      ; reset disk system (int 0x13, ah = 0x00)
    int 0x13
    jnc .top        ; retry if reset succeeded, otherwise exit
.end:
    popa
    retn

您的打印函数假定使用彩色显示器(通过写入 0xB8000 处的视频内存)。再次，您处于实模式。把事情简单化。使用 BIOS 服务:

; print_string_16
;
; Prints a string using BIOS services
;
; input:    ds:si -> string

print_string_16:
    pusha
    mov  ah, 0x0E    ; teletype output (int 0x10, ah = 0x0E)
    mov  bx, 0x0007  ; bh = page number (0), bl = foreground colour (light grey)
.print_char:
    lodsb            ; al = [ds:si]++
    test al, al
    jz   .end        ; exit if null-terminator found
    int  0x10        ; print character
    jmp  .print_char ; repeat for next character
.end:
    popa
    retn

使用示例

load_sector_2:
    mov  al, 0x01           ; load 1 sector
    mov  bx, 0x7E00         ; destination (might as well load it right after your bootloader)
    mov  cx, 0x0002         ; cylinder 0, sector 2
    mov  dl, [BootDrv]      ; boot drive
    xor  dh, dh             ; head 0
    call read_sectors_16
    jnc  .success           ; if carry flag is set, either the disk system wouldn't reset, or we exceeded our maximum attempts and the disk is probably shagged
    mov  si, read_failure_str
    call print_string_16
    jmp halt                ; jump to a hang routine to prevent further execution
.success:
    ; do whatever (maybe jmp 0x7E00?)


read_failure_str db 'Boot disk read failure!', 13, 10, 0

halt:
    cli
    hlt
    jmp halt

最后但并非最不重要的......

您的引导加载程序未设置堆栈。我提供的代码使用堆栈来防止寄存器垃圾。有almost 30KiB在引导加载程序(< 0x7C00)之前可用，因此您可以简单地在引导加载程序开头附近的某个位置执行此操作:

xor ax, ax
cli         ; disable interrupts to update ss:sp atomically (AFAICT, only required for <= 286)
mov ss, ax
mov sp, 0x7C00
sti

唷!很多东西需要消化。请注意，我已尝试保持独立函数的灵 active ，以便您可以在其他 16 位实模式程序中重复使用它们。我建议您尝试编写更模块化的代码，并坚持这种方法，直到您更有经验为止。

例如，如果您执意要使用扩展读取函数，也许您应该编写一个在堆栈上接受 DAP 或指向 DAP 的指针的函数。当然，您首先会浪费代码空间将数据推送到那里，但是一旦数据到达那里，您就可以简单地调整后续读取所需的字段，而不是让大量 DAP 占用内存。堆栈空间可以稍后回收。

不要灰心，组装需要时间，并且需要对细节的极大关注...在工作中敲打这些东西并不容易，所以我的代码中可能会有错误! :)